[의학신문·일간보사=김현기 기자] 무릎 관절을 이루는 뼈가 벌어진 정도인 '관절선 수렴각(JLCA)'이 노인들의 대표적인 만성 질환인 퇴행성 관절염에 영향을 미치는 결정적인 지표라는 연구결과가 나와 주목된다.

서울대병원 정형외과 노두현 교수팀(분당서울대병원 강기수 전임의)은 2002년부터 2020년까지 환자 1만841개의 하지(다리)를 평균 4년간 추적 관찰해 무릎 정렬 변화 양상을 분석한 결과를 31일 발표했다.

왼쪽부터 노두현 교수, 강기수 전임의(사진제공=서울대병원)

연구팀은 인공지능 기반 소프트웨어를 활용해 환자의 하지 엑스레이 사진을 분석했다. 이를 통해 엉덩이-무릎-발목 각도(HKAA), 관절선 수렴각(JLCA), 관절염 중증도(K-L 등급) 등 주요 지표를 측정했다.

구체적으로 다리가 휘어진 정도인 HKAA를 기준으로 하지를 ▲O자형 ▲중립 ▲X자형으로 구분하고, 정렬 변화가 연간 0.5° 이상인 경우를 '가속 진행'으로 정의해 정렬 변화 양상과 영향 요인을 분석했다.

이 결과 무릎 정렬은 전반적으로 O자형 방향으로 진행되는 경향이 더 흔하게 나타났다. 특히 O자형 정렬 집단의 34.0%와 X자형 정렬 집단 25.7%에서 정렬이 빠르게 악화되는 가속 진행이 확인됐다.

연구팀은 무릎 관절을 이루는 대퇴골과 경골 사이의 관절선이 벌어진 정도인 '관절선 수렴각(JLCA)'이 이러한 가속 진행을 예측하는 공통 지표임을 밝혀낸 것.

우선 초기에 측정된 JLCA가 1° 커질 때마다 O자형 환자에서 12.9%, X자형 환자에서 19.4%씩 가속 진행 위험이 증가했다. 특히 O자형 환자의 경우 관절염 중증도가 높을수록 가속 진행 위험이 증가했으며, 중등도 이상(Grade III, IV) 단계에서는 정상군(Grade 0) 대비 약 4~5배 높았다.

무릎 관절선 수렴각(사진제공=서울대병원)

노두현 교수(정형외과)는 "이번 연구를 통해 엑스레이 사진에 인공지능 기술을 결합함으로써 MRI 없이도 향후 관절염의 변형 위험을 예측할 수 있는 가능성을 확인했다"며 "환자별 무릎 정렬 변화 양상을 정량적으로 제시해 더욱 선제적인 맞춤형 치료가 가능해질 것으로 기대한다"고 말했다.

강기수 전임의는 "세계 최대 규모의 분석을 통해 무릎 정렬이 빠르게 악화되는 환자군의 특징을 확인했다"며, "이는 임상 현장에서 관절염의 가속 진행을 예측하고 대비하는 중요한 단서가 될 것"이라고 덧붙였다.

한편 이번 연구 결과는 국제 학술지 'Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy (KSSTA)' 최근호에 게재됐다.